數學皇帝和他的 “天才捕手” 計劃...
* 數學皇帝和他的 “天才捕手” 計劃 *
丘成桐是著名的華裔美國數學家,曾經獲得過數學領域的至高獎項菲爾茲獎和沃爾夫獎,在國際上享有盛譽。由于他在數學上取得的卓越成就,以及他巨大的學術影響力,《紐約時報》送給了他一個頭銜 :“數學皇帝”。
丘成桐個人研究成就早已達到了頂峰,在近些年,他將主要精力放到了別的地方:爲中國培養未來的數學家,同時也是給自己的學術研究找繼承人。他在清華大學創辦了求真書院,並擔任院長,以清華爲基地選拔和培養下一代數學人才。
丘成桐對拔尖數理人才的培養有著自己的特殊理念。他特別重視人才的早期發掘和培育,倡導頂尖數學家的培養要從初中開始。
在這一理念的影響下,他在清華設立了新領軍計劃,允許非高三的學生甚至初中生來報考,同時,他也在全國各地和當地的頂尖中學合作,設立了幾十個丘成桐少年班(俗稱“丘少班”),招收當地有潛力的年輕學子,在數理方面進行貫通、超前培養。
前不久的11月6日,丘成桐在第二屆全國基礎教育數字化論壇上發表了演講,正面闡述了他關于訓練和提拔傑出人才的思考,並回應了社會上對他這些做法的一些疑慮。
他還講到,今年在全國丘班中又選拔出一個“示範少年班項目”,每年不超過50人,集中到清華大學附近的101中學進行培養。這個示範班,按丘成桐的說法,就是中國數學未來的“國家隊”。
* 天才教育
選拔具有非凡天賦的年輕人,從十幾歲的時候便開始針對性的培養,這種做法至少有幾百年的曆史了。
特別是在數學和物理這兩個學科上,很多天才學者在十歲出頭就已經嶄露頭角了。
有數學之王美譽的歐拉,在13歲起便跟隨當時最負盛名的數學家伯努利學習數學和物理;而數學王子高斯,大家都對他10歲就能自行推導出等差數列求和公式耳熟能詳了。
這兩人都在很年幼的時候就展露出非凡的數學天賦,隨後又得到了名師的指點,最終成爲名垂青史的偉大數學家。
高斯
當代的著名案例有華裔數學家陶哲軒。
他7歲開始自學微積分,8歲半升入中學,一年後開始在家附近的大學學習數學和物理,16歲大學畢業,21歲時便在普林斯頓大學拿到了博士學位。
後來的學術生涯也頗爲順利,是一位享譽世界的數學家。
陶哲軒
有了這些成功先例,很多國家出于培養人才的目的,都建立了針對傑出少年的特別教育系統。美國傾向于將具有天賦的學生送到特定學校進行針對性培養,以助于他們能更好更快地適應大學學習和學術研究。
例如美國的史岱文森中學(Stuyvesant High School)和布朗士科學中學(Bronx High School of Science)等學校,就是承擔早期天才教育職責的學校,最後也成了諾獎得主的搖籃。
而盛産數學家的法國,也以立法形式,要求各級教育系統對“智力早熟兒童”進行個性化追蹤和支持,並采用開設英才班的方式,讓他們能夠更早地接觸深奧的學術專業知識。
我們的鄰國俄羅斯,則延續了前蘇聯時期對天才兒童進行“喪心病狂式的理工科教育”的傳統。
根據俄羅斯的一些統計數據,截至1999年,超過80%的俄羅斯數學和物理的相關人員參與過這類特別項目的培訓。而這樣的針對性項目一直保留至今,在政府的持續支持下不斷拓展升級。
2014年,俄羅斯設立了一個名叫“天狼星”的教育中心,這是一個專門爲天才兒童設立的中心。他們在全國範圍內遴選出在科學、數學、藝術和體育等領域具有卓越才能的學生,傾全國之力對他們的成長和培養給予特殊幫助。
中國也有這方面的嘗試。
但在丘成桐之前,這些嘗試更多局限于各個省市內部,規模一般也較小。比如北京地區,有人大附早培、八少八素等幾個具有代表性的天才兒童培養項目,其他省市也有類似的項目,但都比較分散,培養方式也不盡相同。
全國範圍的項目,則多以大學牽頭開設“少年班”,招收低齡學生。其中最有名的莫過于中科大少年班了。
而丘成桐的出現則大大推動了國家政府在這件事上的重視程度。
他以自己的聲望爲基礎,以清華大學求真學院作爲基地,與各省市頂尖中學聯合設立丘成桐少年班,招收和培養有天賦的年輕學生,規模和影響力遠超之前的任何一個天才班項目。
在這個過程中,他也不斷學習和借鑒其他國家的經驗,聘請世界最頂尖的學者,同時結合自己的個人成長經驗,實際參與到這些天才兒童的培養過程之中。
而這次提出的“示範班”國家隊,是這一思路下的新範式。
丘成桐教授在“傑出少年示範數學班”開班儀式上致辭
國家層面的支持,大師親自下場推動,各級媒體也不斷報道和贊美這些低齡上清華的天才兒童——這在全國上下掀起了一股“丘班熱”,許多省市的優秀學子都以丘班爲自己的最高目標來努力。
有人說,這件事能取得如此巨大的影響力,恐怕也就只有丘成桐能做得到。誠然,目前丘成桐在中國數學教育領域的權勢,絕對堪比“皇帝”。
* 丘班 :上清華的捷徑?
如此高調的天才選拔培養計劃,不乏擁趸,但也引發了不小的爭論。
最明顯的爭議是丘班的掐尖思路與國家政策不符。在目前全國雙減的大背景下,各地的丘少班卻在大張旗鼓地層層選拔進行掐尖,顯得非常的不合時宜。
對此,丘成桐曾明確表態,這個計劃是針對極少數人的,主要是針對有數學天賦又有志于數學研究的學生的,並不是適用于所有人的。
然而,在中國的具體國情下,這件事的實際走向與丘先生的初衷産生了不小的背離。
中國自古有看重“金榜題名”的傳統,許多家庭都將孩子考入清華、北大這樣的頂級學府作爲光耀門楣的事情。
在他們看來,丘班學什麽、怎麽學、後續的職業規劃都不重要,他們單純天真地認爲,孩子只要考上丘班,就已經在人生贏家的道路上站穩了腳跟。
因此,在他們眼裏,丘少班、新領軍計劃,是一條將孩子送入清華的極好的升學渠道——他們的實際目的,是利用丘成桐的天才兒童選拔機制,讓孩子能盡快地進入清華,而不是爲了日後將孩子培養成數理大師!
這帶來了更深層次的問題 :需求的錯配。丘成桐想要的東西和期盼考上丘班的孩子及其家長想要的東西,並不一致。
這種錯配,無論是對丘成桐而言,還是對孩子、家長而言,都可能會很致命。求真書院的培養機制是3+2+3式的,而且主要目標是培養前沿的理論數學家或物理學家。
這就意味著,很多孩子會在剛進入青春期的時候,就需要決定是否要在未來近十年——人生中最青春的十年——投入到常人看來非常枯燥又艱難的對抽象世界的無盡探尋過程中去。
這就需要孩子是真的熱愛數學這門學科才行。許多沖著清華、丘成桐名號去的家長和孩子,在考上丘班的那一刻,可能並未充分認識到這一點。
最後導致許多人被迫頂著看似風光的“清華”招牌,卻在實際上忍受著極度痛苦的求學生涯。
丘成桐和求真書院的學生交流問題
而丘成桐呢?他當然希望自己的繼承人心中一心只有數學,心無旁骛,而不是看到自己辛苦創辦的爲國選材、培養未來數理大師的計劃淪爲一些人的捷徑和跳板。
今年的10月假期在求真書院內部曾發生過一個不太和諧的小插曲。起因是書院10月1日晚在微信群裏發布通知,讓參加博士轉碩士項目的學生在次日早上去接受丘先生的指導。
這遭到了個別學生的質疑,認爲在假期臨時通知第二天的安排非常不合適,打亂了學生整個假期安排,並隨後和丘先生在言辭上有一些直接的交鋒。這本不是什麽大事,卻多少能折射出丘先生和部分書院學生在求學理念上的差別。
從丘成桐個人的求學經驗看來,他認爲,數學研究,應當具有一種獻身精神,即,將一個人的全部時間、精力都投入到數學上來。這也是他年輕時在美國求學經曆中的真實做法。
但這對于大部分大學生來說,恐怕很難接受。他們看來,學術研究只是生命中的一部分,並非全部,生命中還有很多事比數學更重要或同等重要,他們無法做到像丘成桐當年那樣全年無休、從頭到晚坐在圖書館裏心無旁骛地鑽研數學。
這些差異恐怕只是冰山一角。丘班創辦時間還不長,很多問題尚未大規模浮出水面。相信隨著時間不斷推移,類似的爭議事件會越來越多地呈現在人們面前。
*“大煉鋼鐵”
另一個使丘班體系陷入爭議漩渦的焦點,是這件事給社會教育系統帶來的“負外部性”:讓不少家庭重新陷入無意義的教育內卷之中。
原本,在國家雙減政策的嚴管之下,很多掐尖選拔遭到了滅頂式的打擊,機構,尤其是奧數機構也成批地消失在市場上,給義務教育的瘋狂內卷及時地踩了一腳刹車。然而丘班的出現,卻讓這些牛娃或者自認牛娃的家長,看到了一種嶄新的掐尖路徑。
于是,圍繞著新領軍計劃的考試大綱和各地丘少班的招考標准,牛娃家庭開始重新進行規劃。原本用于小升初掐尖的小奧由于不再具有現實價值靠邊站了,取而代之的是大規模、系統化的提前學。而那些原本因教授小奧而偃旗息鼓的教培機構、名師們,業重新整理了思路,與時俱進地推出了超前學的課程體系。
一種全新的風潮在雞娃圈中興起了。
在社交媒體上,很多看上去小學中低年級、甚至還在讀幼兒園的“神童”們鎮定自若地講解著讓大人們都感到頭疼的中學數學難題;雞娃群裏,新進家長報孩子進度的時候,提前三四個年級的數學進度早已成爲標配;學校的數學課堂上,一大群自雞娃獲得了上課免聽的待遇,刷著與自己年紀不符的題。
幼兒園學小學,小學學中學,初中學大學,已經成了牛娃圈非常正常的現象。要是小學高年級還沒開始學微積分,那對不起,你家孩子已經遠遠落後了。
網傳上海某幼兒園的“特色班”。其中所謂的AMC考試是美國數學競賽,入門級的AMC8通常由6、7年級學生參加。圖源:小紅書。
當然,真能達到這樣進度的孩子,終歸還是一小撮人。但隨著社交媒體的“擴音器”效應,普羅大衆感受到的是跟雙減前一模一樣的、撲面而來的焦慮感。
別人家孩子能跨三個年級,那我們家是不是至少也得跨一個年級?隔壁老王家孩子成績不怎麽樣,都在超前學了,我們如果不學,是不是會輸在起跑線上?……這樣的內心OS逐漸在家長心裏蔓延開來。
漸漸地,跟小奧的情況一樣,本來只適合少數孩子的事情,被推而廣之,形成了“大煉鋼鐵”的狀況。不管家裏孩子是什麽樣的材料,家長們都會想方設法地去找爐子——哪怕是那種驢頭不對馬嘴的煤氣爐也不打緊——開始煉起鋼鐵來。剛消停兩年的教育內卷,又在另一個維度上展開。
究其根本,還是我們社會的價值觀念太過趨同了。人人都以考大學作爲學校教育的終極目標。這導致教育體系的所有選拔考試都呈現出金字塔式的結構。
考慮到我們國家每年的學生規模,丘班系統每年幾百或幾千(算上各地丘少班)的招生規模,可能就會吸引幾十萬家庭的認真參與。這導致幾十萬孩子從極低齡的年紀就被迫開始學習與他認知發育階段極不相符的內容,爲了在選拔考試中拿到高分瘋狂刷題——極度泯滅了孩子的本性。
而這種社會氛圍下選拔出來的孩子呢,相比于對數學的熱愛,更可能的共同點是“早慧”,比同齡人更顯成熟。但對于數學研究這樣貫穿終生的事情,毅力和長期堅持的能力恐怕才是更需甄別的品質吧。
當然,從概率的角度來講,丘班這一天才兒童選拔培養計劃,最終能培養出一批有國際影響力的數理大師的成功率,是非常高的。
但在這背後,我們不能忽視那些在選拔過程中被層層淘汰下來的孩子。
他們原本也有很好的機會找到屬于自己的定位和賽道,卻因被社會大潮裹挾走上了一條不適合自己的路徑,最終成了這條路徑下的失敗者。在目前的形勢下,這批孩子的數量可能遠遠多于成功者。對此,社會又能做些什麽呢?---來源 : 首席商業評論-
* 丘成桐 :訓練和提拔傑出人才的思考 *---圖源:pixabay
二十世紀有好幾個學術大師包括肯尼迪(Paul Kennedy)、威爾斯(Herbert George Wells)、湯因比(Arnold Joseph Toynbee)等人指出全球社會是一個“教育”與“災難”的競賽。
在廿一世紀,大學在教育中會占有極爲重要的一環。大學不止是高級勞動力的來源,也是最新知識産生最主要的地方。
諾貝爾獎、菲爾茲獎等大獎的成果大部分在大學産生。對國計民生産生重要影響的科技成果也是大部分在大學創造出來。
美國有五十個一流大學,中國主要的一流大學有 :清華大學、北京大學、香港中文大學、香港大學等。中國在廿一世紀全面崛起,需要建立更多的一流大學 !建立這些一流大學,除了歷史文化以外,綜合國力是一個重要因素!
一個國家不能在自己本土上建立一流大學的話,無論文化、意識形態和科學技術都會給其他國家牽著鼻子走。建立一流大學需要的投資,和國力有直接關系,其成功的因素當然和政府官員的決策息息相關。由于中國的特色,處理得好,可以事半功倍;處理得不好,可能得到災難性的結果。
我現在要談的,僅是大學教育的一小部分,但卻是政府最重視和最急于完成的部分:培養傑出、有創意,而且有能力帶領中國學者走一條嶄新科技大道的學者。(也可以說是解決“卡脖子”問題。)
一般來說,中國人口龐大,各級政府和學校機構必須要分工,分工的可能結果是現代工廠的流水作業。在教育上,可以大量生産一些有用的人才,但是在提拔有創意、有特殊成就的學者方面,會有困難。
01, 當下教育體系的問題
和西方教育的一個重要的分歧就是,中國官員和學校一般將科研和教育分開。以爲教授們可以集中精神去搞研究,他們不需要教學。
中國很多學術機構的數學教授,不用上課,大部分學生沒有學好學問,學術無以爲繼。本來有點名氣的學者們,無所事事,有些到處兼職,賺外快去了。他們學問卻每況愈下,當年華羅庚先生又教學問又搞科研的風氣己經蕩然無存。
中國科學院在雁棲湖辦了個中國科學院大學,出現在該校區的院士和有名氣的學者不夠多。這個現象出現在很多地方,挂著研究的名字,不花時間在學生身上,而到處求利求權。
中國很多地方政府教商不分,有些商人辦學牟利,竟然得到名校的支持,商人又以最廉價的方法得到大量優質的勞動力。學校和橫向項目的老師們因此得到大量的收入,甘願聽從公司的指揮。
表面上,對公司和學校來說,都是雙贏的局面。教授們招收大量的博士生,賺取外快。有一位副教授一個人名下居然有十九名博士生!在利益引誘下,其他教授和他站在一起。爲了滿足公司的要求,他們甯願做第二線甚至第三線的研究。這樣的研究能夠帶領中國尖端科學走向世界最尖端嗎?
現在中國名校的研究生比美國大學多得多,但是博士論文的質素卻遠遠不如!教授和研究生志氣不大,沈迷于個人的利益,這樣的風氣,必須改正!
話雖如此,在中國經濟起飛的背景下,中國的中學、大學教育大有長進,有些地方己經達到了世界水平。但是真正考驗一個先進國家國力的卻是研究院!
02, 研究院是大學的根本
我記得十多年前哈佛大學幾位院長由文理學院院長柯偉林(William C. Kirby)的帶領下,在北京開會。在宴會中,柯偉林院長說,哈佛大學有差不多四百年歷史,成名也有一百多年了。但是讓哈佛大學真正成名的是哈佛大學領導的研究院 !在沒有研究院前,哈佛大學什麽都不是。
政府領導的教育系統的最終端也是最重要的是研究院培養出來的研究,他是國家文化的標志!這個過程可以和一株大樹比較。大學研究院是大樹長出來的果實。
但是大樹的成長和它結出來的果實的質和量密切相連。它的根、樹幹和枝葉的健康影響著它結的果的質量。根、幹和枝葉就是我們要注意的小學、中學和大學教育。
我們清華大學靜齋門前有九株又高又大的白楊樹,我一直以爲它們可以擋風抵雨。但是半年前,一陣大風刮來,不夠廿分鍾,半數倒下。倒下後,才發現這些大樹確是威武,但是根莖太短,愈高大愈不穩定。
很明顯,科研和教育類乎此。好的科研必須要有經過良好訓練的年輕學者來支持!這些學者必須要有紮實的基本學識,又有濃厚的好奇心和想像力。三者缺一不可,在最尖端的科研領域中,後兩者更爲重要。
一個學者在基本知識不夠的情況下,仍然能夠做出一些有意義甚至重要的工作,我們叫他爲天才。一個最著名的例子,是上世紀初偉大的印度數學家拉馬努金(Srinivasa Ramanujan)。
這個學者在印度偏科,只喜歡數學,沒有獎學金上大學,但是他將他的工作寄給當時最重要的英國學者哈代(Godfrey Harold Hardy)後,得到賞識,被邀請去英國劍橋學習,才開始出人頭地。
中國古語常言“玉不琢不成器”,就是這個意思。我在 1979 年第一次踏上祖國的首都以後,每年都花幾個月回國幫忙,希望祖國在基礎科學的科研達到世界水平。
四十多年,中國在科學技術上確有飛躍性的進步,但是離領導世界的水平,總是覺得還是有一段距離。我自己在哈佛大學也培養了不少中國來的學生和學者。
事實上,現在在中國領導數學的教授,不少出于我門下(甚至有兩位做了院士)。但是扪心自問,在我訓練出來的七十多個博士學生中,最有創意,最有深度的還是那些在國外的中學和大學訓練出來的學生。
所以我一直考慮如何在中國也能夠培養出一批這樣的學者。剛剛開始時,我注意力集中在本科生的培養。在二十多年前,政府開始大力推崇院士,及一批海歸,這個做法雖然有正面的好處,但是也打擊了本國學者的士氣!
世界上沒有一個科技先進的國家需要長期倚靠其他國家培養自己需要的人才。其實所謂“卡脖子”問題由此而生。改革開放己經四十五年,全盤向外國學習的方法需要轉變,我們需要雙管齊下。在目前西方國家嚴控科技知識外傳的情形下,中國必須自己力爭上遊!
研究院最尖端的研究,要依賴一流的本科生,一流的本科生依賴一流的中學生,從初中開始訓練。
二十年來和中國研究生交流的經驗,他們一般比較功利,希望很快有成果;早點畢業,寫一篇普通文章;拿個小獎,戴個“帽子”,最終目標是通過各種手段做個院士,就是終生目標了。
一般對學問本身興趣不大,也缺乏家國情懷。這樣的態度從初中開始形成,很難改變。
在改革開放以前,中國培養讀數學的大學生的主要地方是中國科學院數學所,其次是北京大學,合肥的中國科學技術大學、上海的複旦大學和杭州的浙江大學。
華羅庚先生去世後,陳省身先生回國到南開,到中國講學的外國學者大量增加,國內學者大量吸收先進的數學知識。南開數學所、科學院的晨興數學中心都是開放的研究所,大量的中國學者得益于這個開放的政策。
在八零和九零年代,上述大學培養了不少優異的本科生,主要的目標是送他們到歐美的名校,他們也大受歡迎。有不少學生在美國的名校如哈佛、普林斯頓、芝加哥、麻省理工、伯克利、斯坦福等地得到博士學位,也有優秀的博士論文,但是沒有幾位願意回國,不少留學生找到了不錯的工作。
四十年來,中國留學生的數學能力愈來愈好。但是直到目前爲止,從國內來的留學生的工作,除了張益唐的工作外,還沒有令數學界震撼而得到國際大獎的工作。
相對來說,在國外的瑟斯頓(William Paul Thurston)、懷爾斯(Andrew John Wiles)、森重文(Shigefumi Mori)、法爾廷斯(Gerd Faltings)、唐納森(Simon Kirwan Donaldson)等人在三十出頭時做的工作,震驚世界,影響至于今天!
還有兩年,國際數學家大會在美國召開,大會征求菲爾茲獎候選人的名單,可以考慮上榜的名單幾乎不存在。到目前爲止,亞洲各國得到菲爾茲獎的有日本、印度、越南、韓國和伊朗。
中國大陸榜上無名,使國人羞愧。政府三令五申,要在 2035 年科技達到領導地位,有沒有辦法達到,使人擔憂。
03, 培養基礎科學人才 須由初中做起
我經過在國內多年的考察和跟國外的比較後,得到一些結論:中國要在基礎科學出人頭地,必須由初中做起。已經實行了四十多年的考試制度可以培養一大批中下遊的學者,對社會大環境,確有它的用處,但是對培養走在科研最尖端的科學家,現存的考試制度,不徒無益,而且有害。
其實領導科學的科學家數量不用太多,但是必須精幹。
四年前,政府鼓勵我在清華大學舉辦求真書院。每年在全國招生,不超過一百名,不以高考和中考爲衡量,由一批有名望的數學家和物理學家共同出考試題目,包括的學問遠遠超過高考內容。
清華大學于 2021 年初正式成立求真書院,將數學領軍計劃(“3+2+3”八年制數學科學領軍人才培養計劃)和 2018 年實施的數學英才班全部納入書院統一管理。
2021 年 10 月,教育部正式批複數學領軍計劃采用“3+2+3”八年制培養模式(教高函 [2021]12 號),求真書院獲唯一授權開設八年制數學與應用數學專業。
數學領軍計劃每年招生人數不超 100 人,結合國內中學培養節奏,分四批次面向初三及高三年級選才。頂尖人才選拔培養拓展到初中階段,是數學領軍計劃的重要創新。
小孩子沒有一些先入爲主的、墨守成規的觀念, 會更勇于在真問題上探索。把招生對象放寬到初中年級,除了數學與其他學科相較,是一門早熟的學科之外,這種無所顧忌也是更爲看重的學生素質。
“數學領軍計劃”招生工作按照公平公正、甯缺毋濫的原則擇優確定入圍名單、錄取名單,學校紀檢監察部門全程監督,並接受社會監督。選拔不區分省份和年齡,均以考試成績爲唯一標准。
錄取學生以高一、高二年級學生爲主,占總體錄取學生 69.02% ,初三和高三年級學生分別占比 5.21% 和 25.77%。數學領軍計劃強調高等數學學習,不依賴傳統數學競賽選拔方 式,因此入選學生僅有部分人有競賽經曆和競賽成績。
在實際的招生過程中,求真書院通過獨特的選拔方式,遴選到了一些極具數學天分且很年輕的學生。我們發現一個有趣的事實,平均來說,年輕的學生(十三、四歲)比年紀大的學生成績更好,活力更強!值得一提的是,初三學生的入選平均成績連續四年最高。
2021 年至 2024 年,求真書院累計遴選到 17 名初三學生,在後續培養階段整體表現出色。
首屆數學領軍計劃學生在大四學年開學初通過 3 門博士資格考的學生中,有 65% 是未成年入選數學領軍計劃學生。領軍班已經進入第四年的上學期,有二十多位學生己經通過博士資格考,開始發表文章。效果極佳!總的來說,我們的學生可以媲美世界任何大學的學生!
我們堅信,基于目前書院的人才培養情況, 2030 年世界數學家大會若有機會在中國召開,求真書院的學生能夠獲得邀請做 45 分鐘演講,在本土做如此重要的演講(改革開放以來,中國基礎科學主要的人才絕大部分是在國外培養訓練出來的),對全中國本土培養的數學人才的激勵作用會是巨大的。
2034 年世界數學家大會上,求真書院的學生有望獲邀做 1 小時演講並獲得菲爾茲獎,更多學生能夠獲得邀請做 45 分鍾演講。黨的二十大提出的 2035 年遠景目標,求真書院定不負衆望,爲國爭光。
數學領軍計劃開創頂尖人才本土化培養的先河,也將拔尖人才貫通培養的節點通過招生環節下沈到低年齡的人才群體。
通過我們的經驗證明, 經過我們的考核初三年級入選的學生完全能夠適應高等教育的要求,並且表現出很好的潛力。我們也將再接再厲,繼續完善選拔培養體系。數學領軍計劃選拔模式具有中國特色,也是傳統高考選才的重要補充。
2024 年 8 月,求真書院面向全國中學生組織了首期“數學與人工智能夏令營”。
連續 10 天的高強度學習和訓練,120 個孩子沒有一個中途退出, 其中最優秀的孩子來自上海,今年剛滿 11 歲,錄取至初一年級。
我和這個 11 歲的學生單獨交流,發現他對數學、物理甚至文學的理解都很深刻。這說明,我們國家的特殊人才是有的,只是我們缺乏很好的渠道准確地找到他們,進而科學地栽培他們。
04, 丘成桐少年班的由來和考慮
在走訪十多個省、自治區、直轄市的過程中,我與這些省市、 自治區的主要領導座談,都會談到拔尖人才的培養的問題。
不論是經濟發達的省市還是經濟相對較弱的省市,都充分地認識到頂尖人才培養在推動當地經濟文化發展中的重要性,但是如何有效的培養這些頂尖人才,大家都無成熟的模式。
因此在這些主要領導的要求下,我們在全國五十多個名校成立了少年班,訓練初中學生。
我們發覺,這樣的做法,非我所獨有。世界各地,包括俄羅斯、英國、法國、美國、韓國、日本都有這樣的做法,而且十分成功。其實在國外,傑出少年特殊培養模式由來已久。
數學和物理領域的傑出少年人才教育(國外也稱爲精英教育或天才教育)有著悠久的曆史。針對有天賦的學生的特別學校的曆史至少可以追溯到 18 世紀。
在數學和物理領域成功的科學家往往在十三四歲便顯露出非凡的天賦,數學家歐拉(Euler)和高斯(Gauss)便是最典型的例子。他們不僅在年幼時被發現具有出色的數學才能,更在導師的悉心指導下快速成長,因此在非常年輕時就有所成就。
歐洲針對傑出少年的特別教育的傳統延續至今,並拓展到全球。
許多現代的數學家如菲爾茲獎得主陶哲軒、馬克西姆·孔采維奇(Maxim Kontsevich)等人在青少年時期接受了面向傑出少年的精英教育,爲其日後的學術成就打下了堅實基礎。
例如,美國的史岱文森中學(Stuyvesant High School)和布朗士科學中學(Bronx High School of Science)等成爲了許多諾貝爾獎得主的搖籃,法國的巴黎高等師範學院附屬的預科學校也爲法國培養了大量的數學家和物理學家。
這些學校的教育模式雖然各有特色,但都專注于發掘和培養低年齡的傑出少年,爲他們提供高水平的學習機會和與頂尖學者互動的環境,使其在年少時便能接觸到深奧的科學知識並開展獨立研究。
分析這些學校的培養模式,他們無一例外地將目光聚焦于具有潛力的年輕學生,並通過傑出少年的精英教育模式來促進他們的成長。同時在選拔培養環節中堅持 :
嚴格的選拔機制
開創性的課程設計
卓越的師資團隊
此外,前蘇聯在借鑒歐洲先進的教育理念和經驗,正式從國家層面支持數理頂尖人才的早期發現和培養,由若干位具有社會責任感和領導能力的著名數學家和物理學家帶領建立的數學物理專門學校,爲前蘇聯培養了一大批成功的科學家和具有科學思維的企業家,同時他們建立的科學培養人才的制度,很多保留至今,源源不斷地爲俄羅斯輸送科學人才。
而這一系列精英教育的舉措基本上借鑒法國模式,只是它的規模更大、更系統,目標更明確。
俄羅斯數位獲得菲爾茲數學大獎的數學家都是在十二三歲時由名師指點學習成功的。前蘇聯及俄羅斯不僅在科學教育上應用這一模式,同時也將其推廣到人文、藝術乃至體育領域。盡管各領域的課程有所不同,但其基本教育理念是一致的。
精英教育培養模式的效果是顯著的 :
前蘇聯培養出了如菲爾茲獎得主德林費爾德(Vladimir Drinfeld)、伯恩斯坦(Joseph Bernstein)和解決龐加萊猜想的俄羅斯著名數學家、菲爾茲獎佩雷爾曼(Grigori Perelman)。
法國培養出了如諾貝爾物理學獎 :Henri Becquerel、Serge Haroche 。菲爾茲獎:Laurent Schwartz、Pierre-Louis Lions、Jean-Christophe Yoccoz、Laurent Lafforgue、Cedric Villani、Hugo Duminil-Copin。
圖靈獎 :Yann LeCun。
美國培養出了如諾貝爾物理學獎 :Leon Cooper、Sheldon Glashow、Melvin Schwartz。菲爾茲獎:David Mumford 和 Paul Cohen。
圖靈獎 :Leslie Lamport、Martin Hellman、 Marvin Minsky。阿貝爾獎:Peter Lax。Facebook 創始人 Mark Zuckerberg 和 Quora(知乎的美國版)創始人 Adam D'Angelo 。
求真書院的做法參考了俄國、美國、法國、英國等國家培養傑出人才的成功經驗,也盡量配合中國已經存在多年的教育制度。
值得注意的是,求真書院要培養的是數學科學的領導人物,正如中央黨校培養的是領導國家的幹部,而不是面向所有中學生的全方位教育。有些家長,甚至有些官員對我們的目標沒有弄清楚,以爲我們不公平,只培養一小部分學生。
事實上,法國革命後,社會更加重視公平與平等的理念。然而這並不妨礙法國是歐洲甚至世界上具有最全面的針對具有天賦年輕人的特殊教育培訓體制的國家。
其中的原因在于其在設計上注重機會的平等,而非結果的平等。並且,不強調天才兒童比普通兒童更“聰慧”,而是將其天賦當做一種特殊需要。正因如此,天才教育在法國被明確視爲一種特殊教育。建立完善且系統的選拔機制而非因噎廢食,一味的否定項目能帶來的貢獻。
熱愛數學並且有能力成爲領袖的確是少數,但如果我們不集中精力在全國最有才華的孩子身上,政府期望在 2035 年完成世界科學技術領先的目標,恐怕難以實現!
“丘成桐少年班”的設立遵循嚴格的標准與程序,需經專家評估與調研、 符合標准的中學申請、省市相關教育主管部門批准等多個環節。
具體執行要求如下 :
有能力。設立丘成桐少年班最基本的要求是相關學校具備培養拔尖人才的能力,尤其是培養數理基礎拔尖人才方面具有很強的優勢。如培養出的學生能夠考入求真書院,說明具備基本的培養能力。
有政策。爲了給拔尖創新人才提供優質的成長資源,持續性、系統性的培養計劃,避免反複的刷題磨滅學生的興趣、浪費學生的時間,丘成桐少年班要求實現初高中一貫制培養, 因此相關中學需具備初高中一貫制的條件,以充分保障這個要求落地。
有監督。我非常重視教育主管部門在項目運行過程的監督管理作用,同時也希望教育主管部門能夠給予項目運行所需的政策及經費等支持。因此申請設立丘成桐少年班的中學需獲得所在省市教育部門支持意見,方具備申請少年班的基本條件。
有後盾。與常規數學競賽的培養路徑不同,丘成桐少年班的設立初衷從一開始就不以競賽爲目標,而是選拔真正有天分、對數學感興趣的小孩子,給予科學合理的培養,在一定階段充分依托高校專業數學師資資源,引導學生在真正的數學道路上學習探索。因此,凡是授權丘成桐少年班的中學都需要與當地的高校建立緊密合作關系,以保障人才培養所需的優質師資。
有指導。我擔任丘成桐少年班總顧問,負責全面指導、規劃總體培養計劃。在培養人才過程中,定期與學校專項工作組、相關教育主管部門交流,考察人才培養進展。同時,引入相關大學以及科研院所資源,聯合規劃“丘成桐少年班 ”課程建設,優化大中銜接,因材施教,合作育才。
有傾斜。求真書院的招生選拔面向全球中學生,統一選拔。結合求真書院近些年的選拔數據,我們可以明顯看到經濟發達省份教育資源豐富,入選的學生數量也較多,如江浙滬、北京、廣深、川蜀、湖南湖北地區,而部分省份迄今爲止仍無一人考入。
這說明,由于經濟原因,有不少地區的孩子缺乏優質教育資源,亟需一定的特殊政策,支持這些省份的拔尖人才培養工作。我也充分考慮地區經濟發展不平衡,支持部分經濟發展相對較弱的省份設立少年班。我們通過線上課程,教授全國少年班。
頂尖人才培養需要一以貫之的政策,以保證這些稀缺的少年人才享受到適合他們的教育資源。
從古至今,教育一直在強調因材施教,但是我們國家在基礎教育階段過多的強調普適性,強調對普通學生的公平教育,忽視了最頂尖人才應該享受的適合的教育,恰恰造成了對最頂尖、最稀缺的少年人才的不公平,削掉了攀登基礎科學最高峰的人才群體。
丘成桐少年班每年平均在各省的入選學生規模約爲 200 人左右,在一定程度上既滿足了頂尖少年人才集聚的目的,又不會給各省市産生大的負擔。這些學生培養成功後,將有望成爲各省市乃至全國的基礎科學領導者。
我們國家的基礎教育對于這部分傑出少年人才的培養並不適用,數學競賽的培養路徑對學術發展來說也不適用(不能夠均衡發展,很難成爲領軍人物),丘成桐少年班中學也對少年班人才培養的具體做法高度期待,傑出少年的家長更是迫切需要幫助孩子爭取到最適合的教育,因此建立一套高標准、高質量的傑出少年人才培養課程體系至關重要。
05, 數學國家隊——示範少年班項目
在建立少年班的基礎上,我牽頭設立一個專門培養全國最頂尖中學人才的“示範少年班項目”(從初一年級開始遴選學生),請全國各省推薦,集中在求真書院附近的中學進行培養(學籍不變),每年人數不超過 50 人。
他們就好比是我們國家體育界的“國家隊”,一部分人以沖擊菲爾茲 獎爲目標,另一部分人以産生頂尖的應用數學成果,如沖擊圖靈獎爲目標, 包括人工智能、大數據、量子計算等緊缺方向(這類人才只能靠我們自己來培養,不能寄希望于歐美)。
期望他們十年後成爲領導中國理論科學的學者,完成國家 2035 年成爲科學技術大國的要求。
在保障這些初中生其它常規科目正常開展的前提下,求真書院將安排相關領域大學教授爲他們單獨開設數學、物理課程,編寫適合這批孩子的講義,未來通過國家審核成爲正式教材。
示範班的課程和考核內容除了面向這部分最優秀的學生之外,還會開放給全中國感興趣的學校學生,最大範圍地傳播高質量的數學教育。這對于教育資源相對缺乏的地區的學生來說,無疑是一種重要的資源。
通過建立“示範少年班項目”,一來可以培養一批極爲優秀的少年人才,與求真書院的人才培養計劃銜接起來,在中國本土培養出一批又一批的年輕數學家;二來建立一套中國特色的頂尖基礎學科少年人才培養課程體系, 並有望凝練出具有中國特色的、成體系的基礎學科少年人才培養教材,造福全中國的優秀中學生,整體帶動全國頂尖人才的培養工作。
與國家之前曾經依托若幹中學舉辦的“全國理科實驗班”最大的不同是,這個特殊的人才培養項目不是依靠中學師資來培養人才(自然不以參加數學競賽爲目標),而是由數學家帶領,由清華大學最頂尖的師資團隊來培養一流的學生,強調大師培養未來大師。
項目在提出後,很快就彙聚了一批數學家。
清華大學丘成桐數學科學中心的教授們,例如美國數學會會士尼古拉·萊舍提金(Nicolai Reshetikhin)教授和英國皇家學會會士弗拉基米爾·馬克維奇(Vladimir Marković)教授等,聽聞這個項目之後,表示非常感興趣,願意直接面向這些中國最優秀的學生開討論班,未來求真書院的大師都會有興趣與這些最優秀的學生交流。
我們認爲這個示範少年班項目是求真書院人才培養模式的進一步完善, 有望在 10 年內把這批最優秀的孩子培養起來,成爲國家的棟梁之材。
事實上,上面提到的萊舍提金自身就出自前蘇聯相關的數學和物理的少年項目。而在做了相關的研究後我也發現俄羅斯相關的針對少年的數學和物理的項目的規模也超出想象,一些統計說明到 1999 年,超過 80% 的俄羅斯數學和物理的相關人員參與過相關的特別項目的培訓。
通過和萊舍提金的討論,我得知蘇聯相關的數學和物理學校制度一直保留至今,並且國家依然在持續支持和拓展相關的項目, 如設立天狼星教育中心(Sirius),這是一個在 2014 年建立的專門爲天才兒童設立的中心。與此相關的天狼星計劃旨在支持和培養具有卓越才能的學生,特別是在科學、數學、藝術和體育領域。
圖片:天狼星聯邦用地由俄羅斯總統普京于 2020 年決定創建,
清華大學求真書院的經驗表明,這些年齡更小的學生,在接觸精深的數學和理論物理知識時,往往表現出更爲活躍和創新的思維能力。這些學術思想的萌芽階段是他們日後成長爲頂尖科學家的關鍵時刻。
求真書院在招生選拔環節注重遴選文理兼修的人才,在培養過程中強調通識教育;示範少年班項目與奧賽的偏科培訓有根本的不同,在最大程度提升學生的數理水平的前提上,會兼顧學生的全面發展,培養真正的領軍人才,可以最快實現全國最優秀的少年人才成長起來。
習近平總書記在 2023 年 5 月中共中央政治局第五次集體學習時強調 :
從教育大國到教育強國是一個系統性躍升和質變,必須以改革創新爲動力。
要堅持系統觀念,統籌推進育人方式、辦學模式、管理體制、保障機制改革,堅決破除一切制約教育高質量發展的思想觀念束縛和體制機制弊端,全面提高教育治理體系和治理能力現代化水平。
把促進教育公平融入到深化教育領域綜合改革的各方面各環節,縮小教育的城鄉、區域、校際、群體差距,努力讓每個孩子都能享有公平而有質量的教育,更好滿足群衆對“上好學”的需要。
關注最頂尖學生所應享受的“公平教育”的權利,讓最有潛力的學生盡快成長起來而不是采取普通學生的培養辦法,避免一刀切導致的人才資源浪費,是實現教育高質量發展的重要方面,更是實現教育強國的根本因素。希望黨和國家能夠在求真書院以及全國傑出少年早期貫通培養的過程中給予進一步的指導和支持,實現中國數學乃至基礎科學事業領導全球。謝謝!---(演講 : 丘成桐/來源 : 知識分子)